学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate		学部
時間割コード
Registration Code		0024434
科目名　【日本語】
Course Title		電磁気学Ⅰ
科目名　【英語】
Course Title		Foundations of Electromagnetism I
使用言語
Language Used in the Course
担当教員　【日本語】
Instructor		内山 剛 ○
担当教員　【英語】
Instructor		UCHIYAMA Tsuyoshi ○
単位数
Credits		2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period		Ⅱ 木曜日 ４時限
II Thu 4


授業の目的　【日本語】
Goals of the Course [JPN]
電磁気学は，現代科学技術における重要な基礎分野の一つです。本講義では，時間とともに変化することのない静的な電磁場（電磁界）を主に取りあげます。遠隔作用の法則（クーロンの法則やビオ•サバールの法則）と近接作用の法則（ガウスの法則やアンペールの法則）との関係について解説するとともに，静電ポテンシャル，電気力線などの物理的概念や，ベクトル解析などの数学的手法を説明します。このことによって，電磁気学の基本概念と手法について理解を深めるとともに，理工系分野を学ぶ基礎学力を養うことを目指します。この科目は，電磁気学を直接必要としない分野の学生にとっても自然科学を学ぶための重要な基礎となります。
授業の目的　【英語】
Goals of the Course [ENG]
Electromagnetism is one of the most important fundamental fields in modern science and technology. In this lecture, we will mainly focus on static electromagnetic fields that do not change with time. The relationship between action at a distance (Coulomb's law and Biot-Savart law) and the principle of locality (Gauss's law and Ampere's law) will be explained, as well as physical concepts such as electrostatic potential and lines of electric force, and mathematical methods such as vector analysis. This course aims to deepen students' understanding of the basic concepts and methods of electromagnetism, and to develop basic academic skills for studying science and engineering fields. This course provides an important foundation for the study of natural science even for students in fields that do not directly require electromagnetism.
授業の達成目標　【日本語】
Objectives of the Course [JPN]
本授業は静的な電磁場における物理現象を主な対象とし、目標は電磁気学の基本概念を学び、その特徴を論証できることです。
授業の達成目標　【英語】
Objectives of the Course [ENG]
授業の内容や構成
Course Content or Plan
第１週　　　１　真空中の静電界
　　　　　　　１．１　電荷と帯電
　　　　　　　１．２　静電誘導と静電分極
　　　　　　　補足　ベクトル解析　　　　

第２週　　 １　真空中の静電界
　　　　　　 １．３　電界
　　　　　 １．４　ガウスの法則
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
第３週　　 １ 真空中の静電界
　　　　　　 １．５　電位
　　　　　　 １．６　電界と電位の関係

第４週　　 １　真空中の静電界
　　　　　　 １．７　ベクトルの発散とガウスの法則の微分形
　　　　　　 １．８　ポアソンの方程式とラプラスの方程式　　　　　

第５週 ２ 導体系の静電界と静電エネルギー
　　　　　　　２．１　帯電体の性質
　　　　　　　２．２　導体表面の電界
　　　　　　　２．３　静電容量

第６週　　　２　導体系の静電界と静電エネルギー
　　　　　　　２．４　導体系の電荷と電位の関係
　　　　　　　２．５　静電エネルギー
　　　　　　　２．６　導体にはたらく力
　　　　　　　
第７週　　　３　誘電体を含む静電界　　　　　　
　　　　　　 ３．１　誘電体と静電分極
　　　　　　　３．２　誘電体を含む系の電界

第８週　　 ３　誘電体を含む静電界　　　　　　
　　　　　　 ３．３ 誘電体に蓄えられるエネルギー
　　　　　　　３．４　誘電体の境界にはたらく力
　　　　　　　　　　　　
第９週　　 ４　定常電流の性質
　　　　　　 ４．１　定常電流
　　　　　　 ４．２　定常電流と電荷保存則
　　　　　　　４．３　オームの法則

第１０週　 ４　定常電流の性質
　　　　　　　 ４．４　ジュール熱
　　　　　　　 ４．５　キルヒホッフの法則

第１１週　 ５　定常電流による静磁界
　　　　　　　 ５．１　磁荷に関するクーロンの法則
　　　　　　　 ５．２　電流と磁界
　　　　　　　　

第１２週　 ５　定常電流による静磁界
　　　　　　　　 ５．３　アンペールの法則
　　　　　　　 ５．４　ベクトル場の回転とストークスの定理

第１３週　　 　５　　定常電流による静磁界　　　　　
　　　　　　　　 ５．５　磁界の基本方程式
　　　　　　　　 ５．６　ビオ・サバールの法則　　　　　

第１4週　　 ５　定常電流による静磁界　　
　　　　　　　 ５．7 ベクトルポテンシャル
　　　　　　　　５．8 荷電粒子と電流にはたらく力

第１5週　　　　講義のまとめおよび評価
履修条件・関連する科目
Course Prerequisites and Related Courses
高校レベルの物理や数学の知識を必要とします。
成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria
課題および演習（３0％）、授業への積極的参画（10％）、期末試験（６0％）で評価し、【授業の達成目標】に記載した内容が達成されることを合格の基準とします。履修取下げの際に申し出を必要としません。期末試験の欠席、の場合、「Ｗ」とします。
教科書
Textbook
電磁気学ビギナーズ講義、天野　浩　監修、培風館、ISBN978-4-563-02521-2 C3042
参考書
Reference Book
電磁気学を学ぶためのベクトル解析、関根松夫、佐野元昭　共著、コロナ社、ISBN978-4-339-00667-4 C3041
課外学修等
Study Load (Self-directed Learning Outside Course Hours)
毎回予習と演習を兼ねた宿題形式の課題を出します。
注意事項
Notice for Students
本授業に関するWebページ
Reference website for this Course
担当教員からのメッセージ
Message from the Instructor
実務経験のある教員等による授業科目（大学等における修学の支援に関する法律施行規則に基づくもの）
Courses taught by Instructors with practical experience
授業開講形態等
Lecture format, etc.
A-1）対面授業科目（対面のみ）
対面授業の場合の講義室は、時間割B表（名大ポータル>教養教育院ページ掲載）を確認すること。